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2017‧11‧06
【穿隧效應的啟示】
 
近兩年來在實驗中出現一種難以解釋的現象,我今天學阿基米德浸泡在浴缸裡思考,尋找合理的理論來解釋這現象。在腦海裡呼求主時,突然來個靈感,出浴後便迫不及待找出1973年諾貝爾物理獎得主,江崎玲於奈(Leo Esaki)的論文來讀,也讀到他得獎致謝文:Long Journey into Tunneling,初步有了個理論的架構。
 
在化學反應中,當要 A 物質與 B 物質起反應生成C物質時,A 和 B 要突破它們之間的一個障礙叫「能量障礙」才能反應。一般是用輸入能量方法,例如加熱來提昇 A、B 本身的能量來越過這個障礙,如左圖中紅線路徑所標示。這方法可想而知效率非常低。如果 A 或是 B 在某些條件下先被激發在較高的能量狀態,則可少加一點熱就能越過障礙反應,如左圖藍線路徑所示。當然,亦有使用催化劑,把能量障礙分解數個能障低的步驟來反應,如中間小圖所示。但這過程中的某步驟可能會產生一些不期待的副產品。最能乾淨又能克服能量障礙的便是最右圖的方法,直接開個隧道通過去!這就是有名的「穿隧效應」。隧道效應拿來解釋物理現象能讓人易於理解,但要如何形成醞釀的條件來促成?這就是我從這些實驗中得到的啟示。
 
化學反應示意圖(左:輸入能量以爬越能障、中:添入催化劑分解能障、右:穿隧效應)
 
說起來在聖經裡也有類似的故事:神要和人調和在一起,由於罪的緣故造成神人之間有個高不可測的障礙怎麼越都越不過,即稱義的問題始終無法克服!這也要靠「挖隧道」來解決:把耶穌釘死在十字架上!「耶穌被交給人是為我們的過犯,復活是為我們的稱義。」(羅馬書4:25),祂被釘死了,然後穿越陰間的隧道費時三日復活,於是完成了「與主聯合的,便是與主成為一靈」(哥林多前書6:17)的反應。
 
在感謝文末,江崎玲於奈很感性地說:However, I would like to point out that many high barriers exist in this world: Barriers between nations, races and creeds. Unfortunately, some barriers are thick and strong. But I hope, with determination, we will find a way to tunnel through these barriers easily and freely, to bring the world together so that everyone can share in the legacy of Alfred Nobel.  
 
其實這些障礙,靠著主的寶血便能穿透過去再也不是障礙了。

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